JP2008501376A - Medical device adapted to monitor limb muscle behavior of patients - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は好ましくは携帯可能である医療装置、及び患者の筋線維及び運動単位を含む肢筋の挙動の監視及び/又は分析のための方法に関する。 The present invention relates to a medical device that is preferably portable and to a method for monitoring and / or analyzing limb muscle behavior including patient muscle fibers and motor units.
特に、本発明は患者の上又は下肢の自発的な動き及び無意識の動きの動的分析及び/又は監視のための医療装置及び方法に関する。 In particular, the present invention relates to medical devices and methods for dynamic analysis and / or monitoring of voluntary and unconscious movements of a patient's upper or lower limbs.
中枢及び/又は末梢神経系疾患を持つ患者の取扱いの最近の進歩にかかわらず、神経科医及び治療専門家は検査に依存した主観的な方法で臨床的に上及び下肢の自発的な動き及び無意識の動き、即ち手関節の動きをなお評価している。結果として、かかる臨床的評価は信頼性に欠ける。 Despite recent advances in the treatment of patients with central and / or peripheral nervous system disorders, neurologists and therapeutic professionals are able to perform spontaneous upper and lower limb movements clinically and subjectively in a test-dependent manner. We are still evaluating the unconscious movement, that is, the movement of the wrist joint. As a result, such clinical evaluation is not reliable.
それゆえ、診断において検査者を助けうる医療装置又は器具の重要性は明らかである。 Therefore, the importance of medical devices or instruments that can help the examiner in diagnosis is clear.
本発明は患者の肢の動きを系統的に分析及び/又は監視するための医療装置及び方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a medical device and method for systematically analyzing and / or monitoring the movement of a patient's limb.
本発明は信頼性のあるデータを与える医療装置及び方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a medical device and method that provides reliable data.
本発明は容易に使用又は実施するための医療装置及び方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a medical device and method for easy use or implementation.
本発明は熟練者によって迅速に解析可能なデータを与える医療装置及び方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a medical device and method for providing data that can be analyzed quickly by a skilled person.
本発明は患者の肢筋挙動の分析及び/又は監視、好ましくは患者の自発的な及び/又は無意識の機械的動き時に試験された肢筋の同時分析のための、好ましくは携帯可能である医療装置に関する。
本発明によれば、肢は患者の脚、腕又は首に対応し、医療装置は以下のものを含む:
− 前記脚、腕又は首の第一部分を足、前脚、前腕、手及び/又は頭に対応して受けるように適応された移動装置であって、前記移動装置が少なくとも一つの自由度を与え、それに従って移動装置が移動することができる移動装置;
− 前記脚、前記腕又は前記首の第二部分をそれぞれ前脚、上脚、上腕、前腕及び/又は首に対応して受け、移動装置の動きに対する前記第二部分の機械的反応及び/又は動的反応をアナログ信号の形で測定するように適応された触覚装置;
− 前記脚、腕又は首のそれぞれの筋の電気的活性をアナログ信号の形で測定することができる一組の筋電電極;
− 筋電電極及び触覚装置からアナログ信号を取得し、前記アナログ信号をデジタル信号に変換することができるアナログ信号取得装置;
− 前記デジタル信号を処理して移動装置を制御することができる制御器。
The present invention is preferably portable medical for the analysis and / or monitoring of patient limb muscle behavior, preferably for simultaneous analysis of limb muscles tested during the patient's spontaneous and / or unconscious mechanical movements Relates to the device.
According to the present invention, the limb corresponds to the patient's leg, arm or neck, and the medical device includes:
A moving device adapted to receive the first part of the leg, arm or neck corresponding to the foot, forelimb, forearm, hand and / or head, the moving device providing at least one degree of freedom; A mobile device in which the mobile device can move accordingly;
-Receiving the leg, the arm or the second part of the neck corresponding to the front leg, upper leg, upper arm, forearm and / or neck, respectively, and mechanical response and / or movement of the second part to movement of the movement device; Haptic device adapted to measure dynamic responses in the form of analog signals;
A set of myoelectric electrodes capable of measuring the electrical activity of each muscle of the leg, arm or neck in the form of an analog signal;
An analog signal acquisition device capable of acquiring analog signals from myoelectric electrodes and haptic devices and converting the analog signals into digital signals;
A controller capable of processing the digital signal to control the mobile device;
移動装置と同様に、触覚装置はまた、少なくとも一つの自由度を含んでもよい。 Similar to the mobile device, the haptic device may also include at least one degree of freedom.
本明細書では、「筋」は全体としての筋及び/又は一つ以上の筋線維及び/又は前記筋の一つ以上の運動単位を意味する。 As used herein, “muscle” means the muscle as a whole and / or one or more muscle fibers and / or one or more units of motor of the muscle.
好ましくは、移動装置は操作状態では制御器の制御下のモータによって駆動される。 Preferably, the moving device is driven by a motor under the control of the controller in the operating state.
好ましくは、筋電電極は針電極及び/又は表面電極及び/又は微小電極を含む。好ましくは、筋電電極は針電極及び/又は表面電極及び/又は微小電極である。 Preferably, the myoelectric electrode comprises a needle electrode and / or a surface electrode and / or a microelectrode. Preferably, the myoelectric electrode is a needle electrode and / or a surface electrode and / or a microelectrode.
好ましくは、本発明による医療装置は電極によって測定されたアナログ信号を増幅するための増幅システムをさらに含む。 Preferably, the medical device according to the invention further comprises an amplification system for amplifying the analog signal measured by the electrodes.
好ましくは、制御器は方向及び強度の操作状態においてモータの駆動力を制御又は維持し、それによって方向及び強度において移動装置の動きを制御又は維持するように構成される。 Preferably, the controller is configured to control or maintain the driving force of the motor in direction and intensity operating conditions, thereby controlling or maintaining movement of the mobile device in direction and intensity.
本医療装置はまた、自発的な患者の動きの受動的な監視のために適応される。 The medical device is also adapted for passive monitoring of spontaneous patient movement.
有利には、本医療装置の移動装置は一つの回転軸を与え、そのまわりに移動装置は触覚装置に対して少なくとも約+45°と少なくとも約−45°の間の回転角度及び規定された最大回転速度で回転することができる。 Advantageously, the moving device of the medical device provides a single axis of rotation about which the moving device has a rotation angle of at least about + 45 ° and at least about −45 ° and a specified maximum rotation relative to the haptic device. Can rotate at speed.
好ましくは、前記最大回転速度は約300°/秒である。 Preferably, the maximum rotational speed is about 300 ° / second.
また、有利には、移動装置は約0.1mmの位置精度を有する。好ましい実施態様によれば、本装置はさらに、患者への薬剤送達装置をさらに含む。 Also advantageously, the moving device has a positional accuracy of about 0.1 mm. According to a preferred embodiment, the device further comprises a drug delivery device to the patient.
患者の力のフィードバック(それは受動的、静的又は動的でありうる)は装置の動きのために使用されることができる。 Patient force feedback, which can be passive, static or dynamic, can be used for device movement.
さらに、ある実施態様では、装置は患者の力に動的に反応するために使用されることができる。 Further, in some embodiments, the device can be used to dynamically respond to patient forces.
本発明はまた、前記携帯可能な医療装置を使用して肢筋の挙動を分析及び/又は監視するための方法に関し、前記肢は患者の脚、腕又は首のいずれかである。前記方法は下記工程を含む:
− 患者の肢の第一部分(足、手、又は首のそれぞれ)を移動装置上に置く;
− 足関節、手首、膝又は首の主軸がそれぞれモータの主軸と一致するような方法で肢の第二部分(足、前脚、前腕、手又は頭のそれぞれ)を触覚装置上に置く;
− 肢の第一部分(足、前脚、前腕、手又は頭のそれぞれ)の筋の上及び/又は筋の中の異なる位置に筋電電極を置く;
− 移動装置及びその上に置かれた肢の第一部分(足、手、又は首のそれぞれ)を正確な方向及び強度の力で動くようにモータの正確な方向及び強度の力を制御器の制御下で適用する;
− 触覚装置によって肢の第二部分(前脚、前腕、手又は頭のそれぞれ)の機械的反応(移動の方向及び強度)を測定する;
− 肢の第一部分(足、前脚、前腕、手又は首)に沿って異なる位置の筋電電極によって肢の第一部分(足、前脚、前腕、手又は首)の電気的反応を測定する;
− 取得装置によってアナログ信号の形の前記機械的及び電気的反応を取得する;
− 前記アナログ信号をデジタル信号に変換する;
− 制御器によって前記デジタル信号を処理する。
The present invention also relates to a method for analyzing and / or monitoring limb muscle behavior using the portable medical device, wherein the limb is either a patient's leg, arm or neck. The method includes the following steps:
-Placing the first part of the patient's limb (each leg, hand, or neck) on the moving device;
-Placing the second part of the limb (foot, front leg, forearm, hand or head, respectively) on the haptic device in such a way that the main axis of the ankle, wrist, knee or neck respectively coincides with the main axis of the motor;
-Placing electromyographic electrodes at different locations on and / or in the muscle of the first part of the limb (each of the foot, forelimb, forearm, hand or head);
-The controller controls the exact direction and strength of the motor so that the moving device and the first part of the limb placed on it (foot, hand or neck, respectively) move with the correct direction and strength. Apply below;
-Measuring the mechanical response (direction and strength of movement) of the second part of the limb (each of the forelimb, forearm, hand or head) by means of a haptic device;
-Measure the electrical response of the first part of the limb (foot, front leg, forearm, hand or neck) with myoelectric electrodes at different positions along the first part of the limb (foot, front leg, forearm, hand or neck);
-Acquiring said mechanical and electrical response in the form of an analog signal by means of an acquisition device;
-Converting said analog signal into a digital signal;
The digital signal is processed by a controller;
上記方法はまた、移動装置及びその上にそれぞれ置かれた肢の第一部分(足、手又は首)への正確な方向及び振幅の変位を制御器の制御下で適用し、触覚装置によって肢の第二部分(前脚、前腕、手又は頭)において生じた力を測定する工程を含んでもよい。 The method also applies a precise direction and amplitude displacement to the moving device and the first part of the limb placed thereon (foot, hand or neck) under the control of the controller, and the haptic device allows the limb to be moved. A step of measuring the force generated in the second part (front leg, forearm, hand or head) may be included.
上で既に特定したように、「筋」は全体としての筋及び/又は筋線維及び/又は前記筋の運動単位を意味する。 As already specified above, “muscle” means a muscle and / or muscle fiber as a whole and / or a motor unit of said muscle.
好ましくは、前記アナログ信号は時間に関して取得され、時間に沿った肢の動きの監視を有するように処理される。 Preferably, the analog signal is acquired with respect to time and processed to have limb movement monitoring over time.
本発明はまた、患者の自発的な及び無意識の肢の動きを監視するためのツールとしての本医療装置及び/又は本方法の使用に関する。 The invention also relates to the use of the medical device and / or the method as a tool for monitoring a patient's spontaneous and unconscious limb movements.
本発明はまた、患者の回復の段階を評価するための身体的データを与える間接的なツールとしての本医療装置及び/又は本方法の使用に関する。 The present invention also relates to the use of the medical device and / or method as an indirect tool to provide physical data for assessing the stage of patient recovery.
本発明の別の目的は患者における薬剤の効果を調査するための本医療装置及び/又は本方法の使用である。 Another object of the invention is the use of the medical device and / or the method for investigating the effect of a drug in a patient.
本発明による医療装置及び方法は自らできない肢筋挙動についての中間結果に相当するデータを提供し、これにより診断及び必要な治療について医者又は外科医によって決定がなされることを可能にすることに注意しなければならない。 Note that the medical device and method according to the present invention provides data corresponding to intermediate results on limb muscle behavior that cannot be made by itself, thereby allowing the doctor or surgeon to make decisions about the diagnosis and necessary treatment. There must be.
図面の簡単な記述
図1は本発明による運動単位及び腕筋の挙動を監視するために使用されるような医療装置の一実施態様を表す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 represents one embodiment of a medical device such as that used to monitor motor unit and arm muscle behavior according to the present invention.
図2a及び図2bはそれぞれ、本医療装置の好ましい実施態様に使用されるような医療装置(移動装置+触覚装置)の側面図及び平面図を表わす。 Figures 2a and 2b represent side and top views, respectively, of a medical device (moving device + tactile device) as used in the preferred embodiment of the medical device.
図1に示されるように、本発明による医療装置は下記のものを含む携帯可能な医療装置である:
− 少なくとも一つの自由度に従って移動することができる移動装置1;
− 主回転軸3を与えられた、移動装置1を駆動するためのモータ7;
− 少なくとも一つの自由度を有し、かつ触覚技術を使用する対象物の触覚接触によって前記対象物の振幅及び方向における機械的動きを測定することができる触覚装置6;
− 一組の筋電電極4;
− 信号増幅装置10;
− 信号取得装置9;及び
− 校正された動きでモータ7を駆動し、信号処理能力を有する制御器8。
As shown in FIG. 1, a medical device according to the present invention is a portable medical device including:
A
A
A
A set of
A signal amplifier 10;
A
本実施態様では、移動装置はモータ7の回転軸3と一致する回転軸11を与える。従って、移動装置は(制御器8の制御下で)正確な回転角度α及び正確な回転スピードもしくは速度で触覚装置6に対してその回転軸11のまわりに回転することができる。
In this embodiment, the moving device provides a rotating shaft 11 that coincides with the rotating shaft 3 of the
移動装置1はまた、並進運動させることができる。おそらく、触覚装置6は回転及び/又は並進運動させることもできる。
The
本医療装置の触覚装置6は触覚技術を使用して力を測定することができる。
The
前記医療装置の原理は患者の上肢又は下肢の機械的摂動を好ましくは移動装置1によって誘導し、前記摂動に対する前記上肢又は下肢の筋肉の機械的及び電気的反応を測定することである。
The principle of the medical device is to induce a mechanical perturbation of the patient's upper or lower limb, preferably by the moving
医療装置は全体としての肢筋及び/又はその筋線維及び/又はその運動単位の研究に適応されている。 Medical devices have been adapted to study limb muscles and / or their muscle fibers and / or motor units as a whole.
操作条件において、本医療装置を使用して図1に示されるような腕の如き肢の動きを監視するための方法は下記工程を含む:
− 手2が移動装置1上にあり、前腕5が触覚装置6上にあり、手首の主軸がモータ7の主軸3と一致するように、腕を医療装置に対して置く;
− いったん腕が正確に置かれたら、腕に沿って、好ましくは前腕5に沿って、患者の筋又は皮膚の異なる場所に筋電電極4を配置する;
− 制御器8によってモータ7に、移動装置1、従って手2を、正確な方向及び振幅を有する動き(又は(異なる)動きのパターン)に従って駆動させる;
− 患者の前腕5の振幅、方向、及び力における機械的反応を触覚装置6によって測定する;
− 電極4によって腕に沿って、好ましくは前腕5に沿って異なる位置で電気的反応(電気的活性)を同時に測定する;
− アナログ信号の形で電気的及び機械的反応を取得する;
− 前記アナログ信号をデジタル信号に変換する;
− 制御器8によって前記デジタル信号を処理して熟練者によって解釈できる患者の動きについてのデータを与える。
In operating conditions, a method for monitoring movement of a limb such as an arm as shown in FIG. 1 using the medical device includes the following steps:
The arm is placed against the medical device so that the
-Once the arm is correctly placed, place the
The
The mechanical response in amplitude, direction and force of the patient's
The electrical response (electrical activity) is measured simultaneously at different positions along the arm, preferably along the
-Obtain electrical and mechanical responses in the form of analog signals;
-Converting said analog signal into a digital signal;
The
医療装置は四つの前腕筋(即ち、橈側手根屈筋、橈側手根伸筋、腕橈骨筋、及び尺側手根屈筋)に挿入されることができる四つの異なる筋電電極を含んでもよい。(活性)表面電極は橈側手根屈筋及び橈側手根伸筋のレベルで皮膚に固定されることができる。 The medical device may include four different myoelectric electrodes that can be inserted into four forearm muscles (i.e., heel side carpal flexor, heel side carpal extensor, brachial radius, and ulnar carpal flexor). The (active) surface electrode can be fixed to the skin at the level of the heel side carpal flexor and the heel side carpal extensor.
おそらく、モータの軸は一つより多い平面において容易かつ迅速に移動されることができる。 Perhaps the motor shaft can be easily and quickly moved in more than one plane.
本医療装置の一つの利点は、それが携帯可能であるように構成及び寸法決定されていること及びそれが患者のベッドサイドで、異なる可能な位置(水平、垂直、又は着席した位置)の患者に使用できることである。従って、医療装置は患者にとって極めて快適であり、極端な条件(例えば急患の場合)でも使用されることができる。 One advantage of this medical device is that it is configured and dimensioned so that it is portable and that it is at the patient's bedside in different possible positions (horizontal, vertical, or seated position). It can be used for. Thus, the medical device is extremely comfortable for the patient and can be used in extreme conditions (eg in case of emergency).
本発明による医療装置及び方法は幅広い範囲の用途を提供する。 The medical device and method according to the present invention offers a wide range of applications.
前脚、前腕又は首関節のインピーダンスの異なる状態において個々の筋線維又は単一の運動単位の放電を同定及び分析することができる。 Discharges of individual muscle fibers or single motor units can be identified and analyzed in different states of forelimb, forearm or neck joint impedance.
本医療装置は筋の機械的延伸時の筋線維及び運動単位の挙動についての神経系による制御機構を分析するために、例えば中枢神経系(好ましくは運動皮質又は脊髄)又は末梢神経系(特に神経)の領域にわって外部刺激(好ましくは電気的又は磁気的刺激)の源と組み合わせることができる。 In order to analyze the control mechanism by the nervous system regarding the behavior of muscle fibers and motor units during mechanical stretching of the muscle, the medical device, for example, the central nervous system (preferably the motor cortex or spinal cord) or the peripheral nervous system (especially the nerve ) Can be combined with a source of external stimulation (preferably electrical or magnetic stimulation).
上で既に開示したように、本医療装置及び方法は中枢及び/又は末梢神経疾患を持つ患者の手首の動きの神経制御の機構を調査するためのツールとして使用されることができる。 As already disclosed above, the present medical devices and methods can be used as a tool to investigate the mechanisms of neural control of wrist movements in patients with central and / or peripheral nerve disease.
また、例えば、本医療装置及び方法は異なる慣性の条件で異なるインピーダンス条件で病的な手の震えをその周波数帯及び筋コヒーレンスの特性を分析するために使用されることができる。この分析は神経鑑別診断の確立に有用な間接的な情報を与えることができる。 Also, for example, the medical device and method can be used to analyze the characteristics of the frequency band and muscle coherence of pathological hand tremors in different impedance conditions under different inertial conditions. This analysis can provide indirect information useful for establishing neurodifferential diagnosis.
本医療装置は心因性振戦の鑑別診断を確立することを助ける臨床医のツールとして使用されることができる。 The medical device can be used as a clinician's tool to help establish a differential diagnosis of psychogenic tremor.
本医療装置及び方法は肢の震え、特に手の震え、例えば本態性の手の震え又はパーキンソン病に関連した手の震えについての候補薬物の効果を試験するために使用されることができる。 The medical device and method can be used to test the effects of candidate drugs on limb tremors, in particular hand tremors, such as essential hand tremors or hand tremors associated with Parkinson's disease.
本医療装置の別の可能な適用は、小脳ディスメトリアの回復の機構を正確に評価し、次いで小脳卒中後の患者によって達成される回復の段階を決定するためのツールとしての使用である。その意味において、本医療装置及び方法は医者が患者の神経リハビリテーションを改善するために間接的に役立つことができる。 Another possible application of the medical device is its use as a tool to accurately assess the mechanism of cerebellar dysmetria recovery and then determine the stage of recovery achieved by the patient after cerebellar stroke. In that sense, the medical device and method can indirectly help a physician to improve a patient's nerve rehabilitation.
本医療装置及び方法はパーキンソン病を患う患者の脳神経外科処置時の手関節の調子を客観的に評価するために使用されることができる。その見地から、本医療装置及び方法は医者がより効果的な脳深部電気刺激法(例えば視床下核の神経刺激)を行なうのを間接的に助けることができる。 The medical device and method can be used to objectively assess the condition of the wrist joint during neurosurgical procedures in patients with Parkinson's disease. From that perspective, the medical device and method can indirectly help a doctor to perform more effective deep brain stimulation (eg, nerve stimulation of the subthalamic nucleus).
本医療装置はまた、手の接合後の患者の手の制御を分析するためのツールとして使用されることができる。 The medical device can also be used as a tool to analyze the control of a patient's hand after hand joining.
本医療装置は熱変形可能なプロテーゼ及び/又はオルテーゼ(orthesis)の如きプロテーゼ又はオルテーゼを試験するために使用されることもできる。 The medical device can also be used to test a prosthesis or an orthosis such as a heat deformable prosthesis and / or an orthosis.
事故後の患者の肢のリハビリテーションもまた、本医療装置の可能な適用である。 Rehabilitation of the patient's limb after an accident is also a possible application of the medical device.
上で示したように、従来技術と比較した本医療装置の主要な利点の一つは客観的なデータを与えることである。 As indicated above, one of the main advantages of the medical device compared to the prior art is that it provides objective data.
しかしながら、本発明による医療装置及び方法は自らできない肢筋挙動についての中間結果に相当するデータを与え、これにより必要な治療に対して医者又は外科医によって決定がなされることを可能にするにすぎないことを理解されるべきである。 However, the medical device and method according to the present invention provides data corresponding to intermediate results on limb muscle behavior that cannot be made by itself, thereby only allowing a doctor or surgeon to make a decision on the necessary treatment. It should be understood.
しかしながら、従来の公知の装置とは対照的に、本発明による装置は患者の肢に機械的な動きを誘発させずに筋線維及び/又は筋の運動単位の分析と結合した、表面EMG活性及び筋肉内活性の分析を組み合わせることができる。 However, in contrast to previously known devices, the device according to the present invention has surface EMG activity and combined with analysis of muscle fibers and / or muscle motor units without inducing mechanical movement in the patient's limb. Analysis of intramuscular activity can be combined.
さらに、前記装置は患者の様々な振動、自発的な又は無意識の動きの分析及び/又は監視のために使用されることができる。 Furthermore, the device can be used for analysis and / or monitoring of various vibrations, spontaneous or unconscious movements of the patient.
さらに、本発明による装置は肢筋挙動、特にこれらの筋の運動単位又は異なる筋からの筋線維、特に連続する筋線維に対する高周波数振動の効果の分析及び/又は監視のために使用されることができる。 Furthermore, the device according to the invention is used for analysis and / or monitoring of the effects of high-frequency vibrations on limb muscle behavior, in particular the motor units of these muscles or muscle fibers from different muscles, in particular continuous muscle fibers. Can do.
有利には、装置は患者の腕、脚又は首の予め決められた位置で一定の強さを維持するため、従ってそれらの筋肉内EMG関連活性を記録するために使用されることができる。この分析はある位置から別の位置への自動的な動きの後の異なる位置の筋の運動単位によって誘導される動きを記録するために特に有用である。 Advantageously, the device can be used to maintain a constant strength at a predetermined position on the patient's arm, leg or neck and thus record their intramuscular EMG related activity. This analysis is particularly useful for recording movements induced by muscle units of different positions after automatic movement from one position to another.
本発明による医療装置は首、手、腕、足又は脚の如き患者の肢に対して特に人間工学的に適応されている。 The medical device according to the invention is particularly ergonomically adapted to the patient's limb, such as the neck, hand, arm, foot or leg.
最後に、リアルタイムの筋肉内活性の分析及び/又は監視による装置の様々な要素の制御においてレトロ制御ループを導入することができる。 Finally, retro-control loops can be introduced in controlling various elements of the device through real-time intramuscular activity analysis and / or monitoring.
本発明による装置はまた、肢筋挙動に従って、振動周波数の即時適応を可能にする。 The device according to the invention also allows an immediate adaptation of the vibration frequency according to the limb muscle behavior.
本医療装置の別の可能な適用はテタヌス刺激である。より正確には、本医療装置は(皮膚上に置かれた活性電極、又は筋肉内電極、又はそれらの両方によって検出される)筋収縮の周波数を分析するために使用されてもよい。これらの周波数を用いて、遅い運動単位として知られた運動単位の挙動を研究することができ、この挙動は迅速な運動単位として知られた運動単位の挙動と比較されることができる。 Another possible application of the medical device is tetanus stimulation. More precisely, the medical device may be used to analyze the frequency of muscle contraction (detected by an active electrode placed on the skin, or an intramuscular electrode, or both). These frequencies can be used to study the behavior of motor units known as slow motor units and this behavior can be compared to the behavior of motor units known as rapid motor units.
さらに、本医療装置は直線回帰測定によってトルク/位置曲線から硬直指数(rigidity index)の即時計算を可能にする。この技術的特性は中枢神経系と相互作用する新しい薬物の薬理的評価及び薬物によって誘導される関接インピーダンスの可能な変化に対するサーチの見込みにおける実質的な利点に相当する。この硬直は極めて迅速に計算されることができる。 In addition, the medical device allows an immediate calculation of the stiffness index from the torque / position curve by linear regression measurement. This technical property represents a substantial advantage in the pharmacological evaluation of new drugs that interact with the central nervous system and the prospect of search for possible changes in the articulated impedance induced by drugs. This stiffness can be calculated very quickly.
最後に、本発明による装置は筋の運動単位に周波数を同定し、どの動的摂動が腕、脚又は首の位置に従って様々な力を誘導できるかを同定するのに適応されている。 Finally, the device according to the invention is adapted to identify frequencies in muscle motor units and which dynamic perturbations can induce different forces according to the position of the arm, leg or neck.
装置は余分の錐体硬直を有するジストニー運動を患う患者の関節硬直及び自発的又は無意識の動きを同時に検出するためにも適用する。 The device is also applied to simultaneously detect joint stiffness and spontaneous or unconscious movements of patients suffering from dystonia movement with extra cone stiffness.
本発明の最後の実施態様によれば、本発明による装置は外部の影響を全く存在させずに続くリハビリテーションプログラムに従って様々な振動周波数で様々な連続的な動員を誘導するためにプログラムされることができる。 According to the last embodiment of the invention, the device according to the invention can be programmed to induce different continuous mobilizations at different vibration frequencies according to a rehabilitation program that follows without any external influences. it can.
特別な実施態様の例
本発明の好ましい実施態様によれば、医療装置は下記の技術的特徴を提示する:
− 1000の増幅率を有する四つの差動増幅器(例えば、Xltek company カナダによって製造されるもの);
− 無菌同心針電極30G(例えばMedtronic company,(Skovlunde、デンマークによって販売されるもの)
− 予備増幅を有する二つの表面活性電極及びそこに含まれるフィルター(1000の増幅率;フィルター20−450Hz、例えばDelsys DE−2.3によって製造されるもの);
− 一つのアナログ取得装置;
− 一つのパーソナルコンピュータ;及び
− 任意の動的挙動を生成するために作用させる力の戻り又は力フィードバックを有する一つの自由度(参照番号11を有する回転軸)で図2a及び2bに示された触覚装置に結合された移動装置。
Examples of Special Embodiments According to a preferred embodiment of the present invention, the medical device presents the following technical features:
-Four differential amplifiers with an amplification factor of 1000 (for example, those manufactured by Xltek company Canada);
-Sterile concentric needle electrode 30G (eg Medtronic company, (sold by Skovland, Denmark)
Two surface-active electrodes with pre-amplification and the filters contained therein (amplification factor of 1000; filter 20-450 Hz, for example manufactured by Delsys DE-2.3);
-One analog acquisition device;
-One personal computer; and-shown in FIGS. 2a and 2b with one degree of freedom (rotation axis with reference number 11) with force return or force feedback acting to generate any dynamic behavior A moving device coupled to a haptic device.
前記移動装置の特性は下記の通りである:
− 位置精度:触覚装置上の指先端のレベルで0.1mm;
− 公称トルク:4Nm;
− ピークトルク:20Nm;
− 最大回転速度:300度/秒;
− 動きの範囲:+45〜−45度。
The characteristics of the mobile device are as follows:
-Position accuracy: 0.1 mm at the level of the fingertip on the haptic device;
-Nominal torque: 4 Nm;
-Peak torque: 20 Nm;
-Maximum rotation speed: 300 degrees / second;
-Range of movement: +45 to -45 degrees.
Claims (10)
− 肢の第一部分(脚、腕又は首)を肢の第二部分(足、前脚、前腕、手(2)又は頭)に対応して受けるように適応された移動装置(1)であって、前記移動装置(1)が少なくとも一つの自由度を与え、それに従って移動装置(1)が移動することができる移動装置(1);
− 肢の第一部分(脚、腕又は首)をそれぞれ肢の第二部分(前脚、上脚、上腕、前腕(5)又は首)に対応して受け、移動装置(1)の動きに対する前記第二部分の機械的反応をアナログ信号の形で測定するように適応された触覚装置(6);
− 肢(脚、腕、又は首のそれぞれ)の筋の電気的活性をアナログ信号の形で測定することができる一組の筋電電極(4);
− 筋電電極及び触覚装置(6)からアナログ信号を取得し、前記アナログ信号をデジタル信号に変換することができるアナログ信号取得装置(9);
− 前記デジタル信号を処理し、移動装置(1)を制御することができる制御器(8)。 A medical device for monitoring limb muscle behavior of a patient, wherein the limb corresponds to a leg, arm or neck, and the medical device includes:
-A mobile device (1) adapted to receive the first part of the limb (leg, arm or neck) in correspondence with the second part of the limb (foot, front leg, forearm, hand (2) or head); A moving device (1) in which the moving device (1) gives at least one degree of freedom and the moving device (1) can move accordingly;
-Receiving the first part of the limb (leg, arm or neck) corresponding to the second part of the limb (front leg, upper leg, upper arm, forearm (5) or neck), respectively, and said first part with respect to the movement of the mobile device (1); A haptic device (6) adapted to measure the mechanical response of two parts in the form of an analog signal;
A set of electromyographic electrodes (4) capable of measuring the electrical activity of the muscles of the limbs (leg, arm or neck, respectively) in the form of analog signals;
An analog signal acquisition device (9) capable of acquiring an analog signal from the myoelectric electrode and the haptic device (6) and converting the analog signal into a digital signal;
A controller (8) capable of processing the digital signal and controlling the mobile device (1);
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